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本文以“西气东输”工程中天然气管道焊缝X射线数字图像为研究对象,根据目前国内外焊缝缺陷检测技术的发展现状,选择小波为主要分析工具,利用小波的多尺度、奇异点检测等优点,提出了三种不同的管道焊缝缺陷检测方法。 方法一,针对天然气管道对接焊缝缺陷分布在一条环线的特点,在保证不遗失缺陷特征的情况下,首先将二维缺陷信号转化为一维信号:再用三种常用于图像处理的小波对该一维信号进行比较分析,得出最适合此类缺陷检测的小波基;最后采用模极大值法检测缺陷,检测结果证明此方法的有效性。这种方法适合于实际中不需要了解具体缺陷的类型,形状,只需要判断缺陷位置的场合,实时性较好。 方法二,首先采用二维小波对图片进行消噪预处理,并对几种常用的消噪方法进行了比较分析:再通过对二维图像小波分解系数和能量的统计研究,得出焊缝图像在垂直、水平方向的分解系数占绝对优势,对角方向的系数分布很少:最后采用Laplacian算子法进行边缘检测,对采用水平、垂直两个方向和水平、垂直及对角45°、135°四个方向的边缘检测结果进行了比较分析,仿真结果证明此种方法既有效地识别了缺陷,又节约了计算时间。 方法三,首先采用二维小波进行多尺度边缘检测,再与传统的边缘检测算子检测结果做了比较分析。其仿真结果表明此种方法对细小缺陷检测效果好,但算法复杂,且实时性差。 最后采用VB与MATLAB动态链接开发了一个简单的人机对话界面。仿真实验结果证明此方法的可靠性和实用性,利用此VB界面可以直接将以上三种MATLAB程序运用于目前的管道焊缝自动评片系统中去,不需做算法的程序移植。